Чугун

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при разработке составов чугуна для отливок, работающих в условияз коррозионно-механического изнашивания . Цель изобретения - уменьшение коррозионно-механического износа. Предложенный чугун содержит, мас.%: С 2,8-3,7; Si 0,6-2,5; Мп 0,3-1,5; Сг 0,1-0,9; Ti 0,02-0,4; V 0,02-0,25; Си 0,03-0,35; Zr 0,01-0,2; бориды кальция 0,02-0,07; бориды лантана 0,01-0,03; нитриды алюминия 0,04-0,14 и железо - остальное. Ввод в состав чугуна бора в виде боридов кальция и боридов лантана, а также алюминия и азота в виде нитридов алюминия обеспечивает повышение износбстойкости. 2 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5g 4 С 22 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3727316/22-02 (22) 09.04.84 (46) 07.0 1.87. Бюл. № (71) Могилевское отделение Физикотехнического института АН БССР (72) M.È.Êàðïåíêî, Е.И.Марукович, Т.Г,Эфендиев, Ю.А.Рогов, Ш.Ш.Шихмиров, M.Í,Êëåéíåð, Г.Т.Ворона и M.T.ÁàáàåB (53) 669:15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 707987, кл. С 22 С 37/08, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1019001, кл. С 22 С 37/10, 1983. (54) ЧУГУН (57) Изобретение относится к области металлургии и может быть использова„„Я0„„1281599 А 1 но при разработке составов чугуна для отливок, работающих в условиях коррозионно-механического изнашивания. Цель изобретения — уменьшение коррозионно-механического износа.

Предложенный чугун содержит, мас.Ж:

С 2,8-3,7; Si 0,6-2 5; Мп 0,3-1 5;

Cr 0,1-0,9; Ti 0,02-0,4; U 0,02-0,25;

Си 0,03-0,35; Zr 0,01-0,2; бориды кальция 0,02-0,07; бориды лантана

0,01-0,03; нитриды алюминия 0,04-0, 14 и железо — остальное. Ввод в состав чугуна бора в виде боридов кальция и боридов лантана, а также алюминия и азота в виде нитридов алюминия обеспечивает повышение износостойкости.

2 табл.

1281599

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке состава чугуна для отливки мелющих цилиндров, работающих в условиях коррозионномеханического износа.

Цель изобретения — уменьшение коррозионно-механического износа.

Результаты сравнительного анализа свойств чугуна известного и предлагаемого составов представлены в табл. 1 и 2, Сущность изобретения заключается в дополнительном вводе в состав чугуна бора в виде боридов кальция и лантана, а алюминий и азот введены в виде нитридов алюминия.

При содержании нитридов алюминия менее 0,04 мас.Х износостойкость при коррозионно-механическом изнашивании повышается незначительно, а при увеличении их концентрации более

0,14 мас X снижается жидкотекучесть и увеличивается брак по несоответствию структуры и свойств чугуна в отливках.

Бориды кальция и лантана в сравнении с кальцием и лантаном являются ! тугоплавкими дисперсными коррозионно-стойкими частицами, способствующими измельчению структуры и повышению износостойкости при коррозионно-механическом изнашивании. Содержание боридов кальция и лантана принято от количеств, при которых начинает сказываться их влияние на структуру и износостойкость чугуна, и ограничено содержанием (0,07 и 0,03 мас.Ж), выше которого отмечается снижение удароустойчивости и увеличивается брак отливок по сколам.

Опытные плавки чугунов проведены в открытых индукционньи печах с тиглями емкостью 150 кг методом переплава. Перегрев расплава в печи при о рафинировании составляет 1530-1550 С. .После раскисления производят микролегирование расплава боридами каль— ция, лантана и,нитридами алюминия.

Разливку металла в литейные формы проводят при температуре не выше

1430-1450 С. Для проведения испытаний отливают технологические пробы,образцы и износостойкие отливки в металлические и жидкостекольные сухие литейные формы. Усвоение нитридов алюминия в чугуне составляет 82-85Х а усвоение боридов кальция и лантана

87-91Х.

При содержании компонентов в количествах, отличных от предлагаемого состава, наблюдается увеличение корроэионно-механического износа и снижение удароустойчивости.

Как видно из табл. 2, чугун предлагаемого состава имеет повышенную износостойкость при коррозионно-механическом изнашивании в сравнении с известным.

Формула изобретения

Чугун, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, медь, алюминий, азот, кальций, цирконий, лантан и железо, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения коррозионно-механического износа, он дополнительно содержит бор в виде боридов кальция и лантана, а алюминий и азот введены в виде нитридов при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Углерод 2,8-3,7

Кремний 0,6-2,5

Марганец 0,3-1,5

Хром 0,1-0,9

Титан 0,02-0,4

Ванадий 0,02-0,25

Медь 0,03-0,35

Цирконий 0,01-0,2

„Нитриды алюминия 0,04-0, 14

Бориды кальция 0,02-0,07

Бориды лантана 0,01-0,03

Железо Остальное

1281599

Таблица 1

Содержание компонентов, мас.7.

Компоненты

Известный серый чугун

Предлагаемый чугун

2,8

3,0

3,7

2,8

3,5

3,5

3,7

Углерод

0,6

2,5

2,1

0,6

2,5

2,5

2,1

Кремний

0,3

0,3

1,5

1,5

0,1

0,1

0,35

0,9

0,9

0,9

0,7

0,4

0,02

0,2

0,02

0,4

0,4

0,2

0,02

0,04

0,25

0,05

0,25

0,25

0,05

Ванадий

0,03

0,15

0,35

0,03

0,35

0,75

0,7

Медь

0,2

0,2

0,01

0,2

0,08

0,01

0,1

Цирконий

Нитриды алюминия

Бориды кальция

0,02 0,04 0,07 0 01

0,08

О,1

Бориды лантана

0,01

ОстальЖелезо ное ное ное ное ное ное ное

П р и м е ч а н и е. В чугуне состава 1 дополнительно содержится, мае.X: алюминий 0,1; кальций 0,02; лантан 0,01; азот 0,02.

Т а б л и ц а 2

Показатели

Известный чугун

Предлагаемый чугун

1 ) ) f

Предел прочности при изгибе, MIa 775

880

965

985

782

892

874

Твердость, НВ 5 10

520

535

545

507

551

557

Марганец

Хром

Титан

0,04 0,08 . 0,14 0,03 0,15 . 0,18

0,02 0,03 0,007 0,04 0 05

Осталь- Осталь- Осталь- Осталь- Осталь- Осталь6

Продолжение табл.2

1281599

Известный чугун

Показатели

Предлагаемый чугун

6 7

1240

1376

1144

1292

1204

1212

0,62

0,45

0,34

0,80

0,72

0,76

Составитель.Н.Косторной

Редактор В.Петраш Техред А.Кравчук Корректор Т.Колб

Заказ 7217/21 Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

1 2 ) 3

Удароустойчивость при испытании на копре, ударов 1120

Износ при коррозионно-механическом изнашивании, мкм/ч,0,89

1 Х1